摘要：装配式建筑与传统的钢筋混凝土建筑最显著的区别在于其结构中的各个部分都可以进行组装和拆卸。这种特点就要求这类建筑在结构设计的阶段应当把握好总体的方向，并考虑到各个不同结构在装配时的衔接，从而确保这类建筑的结构设计具有适宜性和合理性。本文对装配式建筑结构设计的要点进行了分析与探讨，介绍了装配式建筑结构的基本原理，并提出了几点装配式建筑结构设计的要点，供类似工程参考。
关键词：装配式；建筑结构；设计要点
1导言
装配式建筑是近几年发展起来的，相对于传统的建筑来说，能够更好地控制建筑的施工质量，并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。装配式建筑可以起到节省能源的效果，促进建筑行业的健康可持续发展，这也是未来建筑行业发展的必然趋势。本文根据以往的经验对装配式建筑结构的设计要点展开探讨。
2装配式建筑的相关概念
装配式预制混凝土结构是指部分梁、板、柱、墙板等结构构件均先在构件预制厂进行规模生产，后运至施工现场通过焊接、预埋螺栓连接或少量现浇混凝土等将预制混凝土构件连接在一起，形成一个结构整体。预制率指装配式混凝土建筑室外地坪以上主体结构和围护结构中预制构件部分的材料用量占对应构件材料总用量的体积比。
3装配式建筑结构设计的基本原理
装配式建筑结构的基本原理与现浇结构原理相似，其主要是在施工过程中，利用可靠、合理的连接方式以及其他必须的结构与构造方式来实现的。装配式建筑中节点的设计也有很多，结构刚度的差异会带来不同的影响，对整体的抗震性能也会有所影响，为了能够提升建筑的抗震性能，就要在设计过程中根据实际情况进行合理、可靠的节点设计。
4装配式建筑结构设计要点
4.1建筑结构体系的设计要点
首先，平面角度的规划设计预制装配建筑的设计角度中，平面角度的规划设计相对比较基础，具体的设计内容和要点包括设计的数据要具有准确性以保证设计效果的协调。另外，对于设计中的具体构件，在进行成品制作时，一定要参照相应的标准要求对其进行验收和保障。最后，为了提高整体的建筑质量，缩减建筑成本，需要选取适宜的建筑需求类型实施平面角度的设计。普遍情况下，具有较大空间余地的建筑，适合以平面的形式进行布局。除此之外，在建筑内部的管道、承重墙等关键结构的设计中，也应当注意其应用的功能性和调节的灵活性，以确保其能够适应不同的内部环境中的应用需求。最后，为了体现出装配式建筑的优势，在进行平面规划设计时，可考虑将常用的承重墙变换为内隔墙进行应用。使建筑内部的空间划分和转变更加便利。
4.2设计结构构件节点
装配整体式混凝土结构受力特征与现浇结构一致，可以用现浇结构的方法进行结构计算，连接区域钢筋的锚固连接也与现浇结构相同。但预制构件的连接计算不可缺失，相关的节点详图不可缺失，其主要装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱的拼接等，其制作、安装比较方便，节点须满足构造要求。预制构件节点及接缝处后浇混凝土强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级；接缝坐浆材料的强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级。节点连接方式有很多种，如套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、结合面构造等。灌浆套筒连接技术的应用则是通过向内、外套筒间的环形间隙填充水泥基等灌浆料的方式，连接上、下两根钢筋。装配式结构竖向及水平接缝部位的钢筋选用套筒灌浆连接的方式是最好的选择。套筒灌浆连接应按JG/T408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》注明套筒连接灌浆料的性能指标，套筒与灌浆料应相匹配，并对灌浆时间提出要求。
浆锚钢筋搭接是装配式混凝土结构钢筋竖向连接的主要方式之一，主要是在混凝土中预埋波纹管，在混凝土的硬度达到一定程度后，再将钢筋穿入波纹管中，最后，将高强度的无收缩灌浆料注入波纹管养护中，这样就可以起到一定的锚固钢筋的作用。另外，直径大于20mm的钢筋不应运用到金属波纹管浆锚搭接的连接方式，而该方式同样不适合直接承受动力载荷构件的纵向钢筋。
螺栓连接即连接节点以普通螺栓或高强度螺栓现场连接，以传递轴力、弯矩与剪力的连接方式。螺栓连接主要应用于框架结构的梁、柱的连接中，装配整体式剪力墙结构中预制楼梯的安装连接等。
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结合面构造：预制构件、后浇混凝土、灌浆料和坐浆材料的结合面应设计为糙面、键槽，并且要保证粗糙面的面积大于结合面的80%，同时，预制板粗糙面的凹凸深度应大于4mm，预制梁端、预制柱端、预制墙端的粗糙面凹凸深度应大于或等于6mm。
4.3建筑成本控制
建筑工程的施工成本也是影响设计的重要因素之一，因此，必须要加强对成本的控制。在设计的过程中，要根据加工工厂的实际施工工艺，设计出标准的构件尺寸，同时要保障构件尺寸的精准性。对结构构件进行设计时，应遵循一定的设计原则：“少规格、多组合”的原则、模数协调原则，使建筑满足耐久性、牢固性及美观性等要求，建立合理、可靠、可行的建筑技术通用体系，另外，还要对施工现场、构件加工厂的吊装水平、生产能力等情况进行全面的了解，促进构件的综合设计展开。
4.4结构构件预制设计
预制结构构件是装配式建筑的基础工作，对预制结构的设计要更加科学合理，对预制结构的构件要进行充分的分析。预制构件结构设计中应考虑如下问题：
1）对持久的设计状况分析，对预制构件的承载力、变形及裂缝等展开科学合理的验算，保证满足国家规范要求。
2）对地震设计状况分析，要保证预制构件承载力的稳定性与可靠性，对其进行反复的验算。
3）关于制作、运输、堆放以及安装等短暂的设计情况下的预制构件验算，要符合国家的相关要求，使其达到标准。
4）关于施工验算，构建自重标准值乘以动力系数可作为等效静力荷载标准值。构件的运输、吊运，动力系数应选择1.5；构件翻转、安装中的就位和临时固定，动力系数应选择1.2。
5）关于脱模验算，等效静力荷载的标准值是由构建自重标准值乘以动力系数后与脱膜吸附力的和，其标准值应不小于自重标准值的1.5倍。
5发展前景分析
5.1国外发展现状观察
从国外的角度进行观察，目前这类建筑形式多见于美国和日本的建筑行业中。在日本，其装配式建筑的主要特点是以钢结构体系为主体结构，但在建筑主体的平面设计和室内外装修设计中，会融入一部分装配式建筑的构件。比较典型的是目前已经获得专利的，基于B型传统功法基础上加入了合成板的装配式建筑。其中应用的设计技术主要是米制整数值模数，可满足多种形式的装配式建筑要求。而在美国，装配式建筑则更为成熟和完善，常规的构件类型已经向着商品化的方向发展。在构件生产完成后，即可直接在装配式建筑中进行应用。
5.2我国发展前景
装配式建筑绿色环保和高效节能的优势是非常显而易见的。但是目前我国的装配式建筑发展仍处于初期阶段，在政策法规、市场管理、规模化推广、专业化分工等方面都需要进一步完善，尤其在产业链各环节之间缺少实质性纽带，在设计、构件生产、施工安装的过程中，各个环节还是以传统的条块分割为主。但随着现有装配式建筑技术体系、标准体系、结构体系日趋成熟，在我国未来追求可持续发展的基本国策下，装配式建筑必将迎来较大的发展前景。
结束语
综上所述，装配式建筑结构设计要点关键就是针对设计中存在的问题制定有效的解决策略，对建筑结构体系、结构构件节点的设计等方面的要点要加强控制，并根据实际情况以及相关设计规范完善设计方案，从而实现装配式建筑结构的稳定安全性，达到最佳的社会效益。
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论文作者:邵林波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/24
标签：建筑论文; 构件论文; 结构论文; 预制构件论文; 节点论文; 要点论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第11期论文;